МАГНИ́ТНЫЕ ИНТЕГРА́ЛЬНЫЕ СХЕ́МЫ
-
Рубрика: Технологии и техника
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
МАГНИ́ТНЫЕ ИНТЕГРА́ЛЬНЫЕ СХЕ́МЫ, класс интегральных схем (ИС), в которых для обработки и/или хранения информации используются магнитные материалы. Наиболее известны М. и. с. на основе плёночных материалов с цилиндрическими магнитными доменами (ЦМД) и магнитооптич. ИС.
Магнитные ИС на ЦМД предназначены для создания элементов памяти компьютера. Запоминающей средой в таких ИС служат, как правило, монокристаллич. феррогранатовые плёнки (толщиной 0,5–5 мкм), выращиваемые на немагнитных монокристаллич. подложках. Магнитная запись (или считывание) информации осуществляется в процессе зарождения ЦМД под действием импульса магнитного поля токопроводящей петлёй и продвижения (циркуляции) ЦМД внутри плёнки за счёт доменопродвигающих элементов (в отличие от устройств на магнитных лентах или дисках, где происходит механич. перемещение носителя записи). Для продвижения ЦМД наиболее часто используются т. н. доменопродвигающие структуры, представляющие собой аппликации определённой формы (напр., в виде ТI; см. рис.) из магнитомягкого материала (обычно пермаллоя). При намагничивании аппликаций управляющим магнитным полем, ориентированным в плоскости плёнки, на их краях возникают магнитные полюсы и создаётся магнитная ловушка. При вращении управляющего магнитного поля в плоскости плёнки потенциальные ямы перемещаются вместе с ЦМД, а в узком зазоре между аппликациями ЦМД переходит на соседнюю аппликацию и продолжает движение по её периметру. За один полный поворот управляющего поля в плоскости плёнки происходит перемещение ЦМД на один период доменопродвигающей структуры. Тактовая частота обращения управляющего поля определяет быстродействие М. и. с. и составляет неск. сотен кГц. Макс. скорость продвижения ЦМД в феррогранатовых плёнках 103 м/с; макс. плотность записи информации 16–32·106 бит/см2. Все функциональные элементы, обеспечивающие генерацию, продвижение, переключение и детектирование ЦМД, в таких М. и. с. неразрывно связаны между собой конструктивно и технологически. Считывание ЦМД производится тонкоплёночным магниторезистивным детектором. Разработаны ИС на ЦМД ёмкостью до 4000–16000 кбит, а также модули памяти на ЦМД, включающие в себя смонтированные в едином корпусе одну или неск. М. и. с., постоянный магнит и катушку управления. В кон. 2000-х гг. такие М. и. с. не находят широкого применения, т. к. значительно уступают устройствам полупроводниковой памяти по объёму, себестоимости и др. показателям.
Магнитооптические ИС предназначены для управления световыми потоками или их преобразования на основе магнитооптич. эффектов (Фарадея эффекта, Керра эффекта). При пропускании светового потока через пластину (плёнку) магнитного материала изменяются поляризация и/или направление распространения света. Примеры использования магнитооптич. ИС: модуляторы, коммутаторы, дефлекторы, магнитооптич. управляемые транспаранты и др.